Колонизационная резистентность, короткоцепочечные жирные кислоты, СИБР

Колонизационная резистентность – защита слизистой оболочки от патогенных бактерий – обеспечивается за счет влияния метаболитов нормофлоры (короткоцепочечных жирных кислот) на колоноциты (клетки слизистой оболочки толстой кишки).

Колоноциты существуют в двух гомеостатических состояниях – С1 и С2. В норме облигатные анаэробы продуцируют короткоцепочечные жирные кислоты (ацетат, пропионат, бутират), которые, связываясь с рецептором PPAR-γ, направляют дифференцировку колоноцитов в сторону С2-состояния, активируют β-окисление липидов в митохондриях и потребление кислорода посредством окислительного фосфорилирования. Такой метаболизм приводит к снижению парциального давления кислорода в просвете кишечника и к эпителиальной гипоксии, что позволяет ПОДДЕРЖИВАТЬ ПРЕОБЛАДАНИЕ ОБЛИГАТНЫХ АНАЭРОБНЫХ БАКТЕРИЙ, НЕСУЩИХ НАШЕМУ ОРГАНИЗМУ ПОЛЬЗУ.

При повреждении филометаболического ядра микробиоты (в связи с бесконтрольным приемом лекарственных средств, включая антибиотики, отсутствием пищевого разнообразия, кишечными инфекциями, хроническим стрессом, вредными привычками, воздействием неблагоприятных факторов окружающей среды и др.) нарушается производство короткоцепочечных жирных кислот, что приводит к метаболической переориентации терминально дифференцированных колоноцитов в сторону С1-состояния, которое характеризуется низким потреблением кислорода, высоким высвобождением лактата и повышенным синтезом iNOS-фермента, генерирующего NO, превращающегося в NO3^—. NO, NO3^— и непоглощенный колоноцитами O₂ потребляются ФАКУЛЬТАТИВНЫМИ АНАЭРОБАМИ, что СТИМУЛИРУЕТ ИХ ЭКСПАНСИЮ И ПРИВОДИТ К ХРОНИЧЕСКОМУ ВОСПАЛИТЕЛЬНОМУ ПРОЦЕССУ, на фоне которого истощается барьерная биопленка, повреждаются эпителиоциты, повышается проницаемость слизистой оболочки кишечника, снижается продукция IgA.

В связи с избыточным количеством факультативных анаэробов в толстом кишечнике возможна их миграция в тонкий, обуславливающая симптомы синдрома избыточного бактериального роста (СИБР), — вздутие, метеоризм, боль в животе, нарушение стула. Разумеется, это не единственный патогенетический механизм развития данного состояния, но дефицит короткоцепочечных жирных кислот, влекущий за собой колонизацию кишечника условно-патогенной и патогенной флорой, безусловно, играет важную роль.

Восстановив нормофлору (ее питание, энергетический потенциал, качественное и количественное разнообразие), возможно вновь запустить дифференцировку колоноцитов из С1-состояния в С2 и решить многие симптомы нарушения пищеварения!

Yael Litvak et al. Colonocyte metabolism shapes the gut microbiota. Science 30 Nov 2018: Vol. 362, Issue 6418.

PM, перикриптальный миофибробласт; SC, стволовая клетка; TA, недифференцированная транзитно-амплифицируемая клетка; C2, терминально дифференцированный C2-скошенный колоноцит; C1, терминально дифференцированный C1-скошенный колоноцит; GC, бокаловидная клетка.